钢包底吹氩系统的改进

合集下载

钢包钢包底吹氩实验方案

钢包钢包底吹氩实验方案1吹氩精炼的影响因素氩气的精炼效果与吹氩量、吹氩压力、吹氩时间等因素有关。

1.1吹氩量搅拌气体进入熔池时，首先在喷嘴上形成气泡。

在气流动能的推动下到液相中，分散成无数的小气泡而上浮，同时在高温钢水中气体被加热而膨胀，从而产生了强烈的搅拌作用。

随着吹气量的增加，搅拌强度增大，而吹气量的增加是有一个I临界值的，如果吹气量超过某一临界值，吹入的气体从钢包底部向上部形成所谓的贯穿流，容易引起钢水发生喷溅，造成钢液表面覆盖的渣卷入钢液内部。

造成对钢液的污染。

另外当吹氩量偏低时，就限制了氩气的精炼作用，从而使氨气的脱氧、去气和保护钢水的作用都得不到充分发挥。

吹入气量是与吹气压力、吹气喷嘴结构等因素有关，可由试验决定。

在生产中通常根据不冲破钢包渣层裸鼹钢水为原则来确定吹气量和压力。

1.2氩气压力氩气的压力大，搅动力也大，气泡上升速度快，但压力过大时，氩气流涉及范围越来越少，氩气泡与钢液的接触面减小，而且如压力过大时，气体会迅速地冲出钢液，要冲破钢液上覆盖的渣层，使钢液受到大气的氧化，对精炼效果反而不利。

为此要求吹入的氩气压力不要太大，一般以能克服钢液的静压力，刚好能在透气砖表面上形成气泡为合适。

如钢液深，刚所需的氢气压力大，反之，所需氩气压力小。

理想状态是使氩气流遍布全钢包，增加接触面积和延长氩气流上升的流程和时间。

1.3吹氩时间目前，普遍认为吹氩时问不宣太长，否则钢液温度下降太多，且由于耐材受冲刷而使非金属夹杂物出现率增加，但吹氩时间不足，气体及非金属夹杂物不能很好地去除，吹氩效果不明显。

所以必须根据现场实际生产情况，以及要达到的精炼效果，从而确定合适的吹氩时间。

2实验原理物理模拟的理论基础是相似原理。

应用相似原理建立模型和进行实验时，必须保证两系统几何相似、物理相似。

对于钢包底吹氩系统来说，引起体系内流动的动力主要是气泡浮力而不是湍流的粘性力，因此保证模型与原型的修正弗鲁德准数相等，就能基本上保证它们的动力相似，根据这一原则，选用修正的Fr’,就可以确定模型中吹气量的范围。

底吹氩气系统的建械、分析与智能控制

（石家庄钢铁公司转炉厂，河北石家庄００３；２河北冶金建设集团公司，河北石家庄００３）１５０１．５０１
摘要：介绍了钢包底吹氩气系统的工艺参数，分析了孔板调节基本原理，并结合现场工况条件，制定出三段基本精炼吹氩曲线，对搅拌能进行了计算、智能吹氩系统不仅提高了产品质量，还降低了能耗，对同类型企业有一定的指导作用。关键词：底吹氩；工艺曲线；搅拌能中图分类号：Ｔ２３Ｐ７文献标识码：Ｂ文章编号：１０－５０２０）００６－０８（０２５一Ｏ２ —ＯｏＯ４
（．ｏｖｎｒｒ，ｈｉｈａｇＩｎｎｔｌｏｐｙＳｉｚｕｎ，ｅｅ００３；．ｅｅＭｅｌｒｉｌ１ｎｅｅＷｏｋＳｉａｕｎｏｄＳｅｍａ，ｈｉｈａｇＨｂｉ５０２ｂｉｔｌｇａＣｓｊｚｒａｅＣｎｊａ，１ＨａｕｃＣｎｔｃｉｒｕｏｐａ，ｈｉｈａｇＨｂｉ５０ｏｓｕｔｎｏｐｍｎｙＳｉｚｕｎ，ｅｅ００３）ｒｏＧＣｊａ，１
ｐｎｉｌｏｒｆｅｒｇｌｔｎａａｙｅ，ｈａｉｈｅ・ｔｐｅｎｎｇｎ－ｌｗｉｇｃｒｅｗｏｋｄｏｔｃｍｂｎｎｉｒｃｐｅｆｉｃｅｕａｉｌｚｄｔｂｃｔｒ－ｅｓｒｆｉｇａｏ・ｏｎＨｖｒｅｕｏｉｉｇｏｉｏｎｅｓｓｉｒｂｗｉｉｒｉｇｃｎｉｉｎｈｔｒｎｏｒｃｌｕａｅｄａａｙｅｎｅｓｎｂｅｓｉｉｇｐｏｅｓａｄｔｓｔｗｏｋｎｄｔ，ｔｅｓｉｉｇｐｗｅａｃｌｔｄａｎｌｚｄａｄｒａｏａｌｔｒｎｒｃｓｎｈｅｏｏｒｎｒｉｔｌｇｎｎｒｌ￣Ｋｆｅ．ｔｉｓｏｄｆｍｒｃｉｅｔａｈｙｅｈｌｏｎｙｉｒｖｎｈｅｑａｉｎｅｌｅｔｃｔｉｏｏｍｅｌｅｄＩｓｈｗｅｒｏｒｏｐａｔｔｅｓｓｍｅｐｎｔｌｍｐｏｉｇｔｕｌｙｃｈｔｔｏｔｏｐｏｕｔ，ｕｌｏｒｄｃｎｅｇｎｕｔｎｆｒｄｃｓｂｔｓｅｕｉｇｅｒｙｃｓｍｐｉ．ａｎｏｏＫｅｏｄ：ｇｎｂｔｍｌｗｉｇｒｃｓｕｖ；ｔｒｎｗｅｙＷｒｓａｏｔｂｏｎｐｏｓｃｒｅｓｉｉｇｐｒｒｏｏｅｒｏ

250t钢包精炼底吹氩吹孔位置优化的水模型试验

ＷａｔｅｒＭｏｄｅｌｉｎｇＥｘａｍｉｎａｔｉｏｎｆｏｒＯｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｏｆＢｏｔｔｏｍＡｒｇｏｎ
ＢｌｏｗｉｎｇＬｏｃａｔｉｏｎｉｎ２５０ｔＬａｄｌｅＲｅｉｎｆｉｎｇ
ＮｉＸｉｕｈｕａ．ＺｈａｎｇＣａｉｇｕｉａｎｄＺｈｏｕＬｉ
（１ＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＣｅｎｔｅｒ，ＳｈａｎｇｈａｉＭｅｉｓｈａｎＩｒｏｎａｎｄＳｔｅｅｌＣｏＬｔｄ，Ｂａｏｓｔｅｅｌ，Ｎａｎｊｉｎｇ２１００３９；２ＳｃｈｏｏｌｏｆＭｅｔａｌｌｕｒｇｉｃａｌ
第３４卷第６期
２０１３年１２月
特殊钢
ＳＰＥＣＩＡＬＳＴＥＥＬ
Ｖｏ１．３４．Ｎｏ．６
Ｄｅｃｅｍｂｅｒ２０１３・１・
・
试验研究・
２５０ｔ钢包精炼底吹氩吹孔位置优化的水模型试验
倪修华张才贵周俐
ｂｌｏｗｉｎｇａｎｄ１８０。ａｎｇｌｅｓｙｍｍｅｔｒｉｃｄｏｕｂｌｅｎｏｚｚｌｅｂｌｏｗｉｎｇａｔｄｉｆｆｅｒｅｎｔｂｌｏｗｉｎｇｒａｔｅ（５～２５ｍ／ｈ）ａｎｄｄｉｆｆｅｒｅｎｔｄｉｓｔａｎｃｅ

改进连铸中间包工艺技术减少异常铸坯产生

改进连铸中间包工艺技术减少异常铸坯产生摘要：随着社会的快速发展，产品质量越来越受到重视，优质的产品也是一个企业在发展中不被同行碾压和社会淘汰的法宝。

冶金厂为了提高铸坯的质量，做出的相应改进措施，已经付诸到生产当中，得到认可，显著提高了铸坯质量。

关键词：吹氩技术；水口烘烤；中间包包盖；包衬放脱落；一、改进措施项目1.通过改进中间包吹氩技术，减少连铸异常坯产生中间包吹氩主要包括板间吹氩、上水口吹氩和塞棒吹氩。

中间包塞棒和上水口吹氩的好坏直接影响到结晶器液面波动量的大小。

中包吹氩调节的影响因素较多，如冶金水过热度、冶金水纯净度、拉速变化、断面等。

原来仅给操作工提供一个氩气量调节范围，实践证明该方法可操作性差，液面波动控制仍不理想。

经现场多次实践跟踪，现发明了一种根据观察结晶器液面最佳的活动状态来调节氩气量。

最佳结晶器液面活动状态为：在SEN水口两侧200~300mm位置及结晶器窄边部位，对称地出现“鱼吐泡”似的氩气泡为好；参考塞棒氩气量控制在4.5~10L/min，上水口氩气量控制在3~8L/min。

通过开发中间包离线上水口透气性检测技术及吹氩技术的优化，不仅使得SEN水口堵塞率显著下降，由原来的16.7%降低至8%，而且结晶器液面波动量不大于5mm比例由93%提升至97%，大大减少了异常坯产生。

中间包包盖吹氩管路的技术改进。

中间包包盖吹氩效果的好坏直接影响到浇次首炉的冶金水纯净度及浇注是否顺行。

中间包包盖吹氩不好不仅易造成首炉增氮，而且还会引浇次首炉前期因冶金水二次氧化严重造成塞棒和液面不稳而产生夹杂。

中间包包盖吹氩就是驱走中间包内的空气，以防止空气中氧气与冶金水中铝发生二次氧化反应。

2[Al]+3O=Al2O3（1）中间包包盖氩气改进方法：根据气体流体力学的理论，在标准状态下（1个标准大气压，气温20℃），流过节流管件的标况下的气体体积流量计算公式：式中：α—流量系数；ε—流束膨胀系数；S—节流元件的流通面积；P1、P2———分别为节流元件上游的压力、下游的压力；ρ—标况下的氩气密度（取1.784kg/cm3）。

LF炉精炼效率的改进

第19卷第7期　2009年7月中国冶金China Metallurgy　Vol.19,No.7J uly 2009LF 炉精炼效率的改进徐守亮1,　靳立山1,　王　启2,　孟凡玉1(1.济钢集团有限公司生产部,山东济南250101;2.济钢集团有限公司技术中心,山东济南250101)摘　要:根据还原气氛条件下硫由钢水向炉渣扩散转移的基本原理,通过改进造渣工艺,过程温度控制,优化吹氩工艺,精炼过程还原气氛控制,精炼喂线精确控制等一系列强化手段,籍以炉渣性能判断及调整与改善,提高了L F 炉脱硫效率,缩短精炼时间,提高生产运行效率,降低了生产成本,为今后开发生产高纯净度低硫钢打下良好基础。

关键词:L F 炉;精炼;脱硫;还原气氛;温度控制中图分类号:TF703 文献标识码:A 文章编号:100629356(2009)0720028205Improvement of Ladle Furnace Desulf urizing T echnicsXU Shou 2liang 1,　J IN Li 2shan 1,　WAN G Qi 2,　M EN G Fan 2yu 1(1.Production Department of Jigang Group Co.,Ltd.,Jinan 250101,Shandong ,China ;2.The Technical Center of Jigang Group Co.,Ltd.,Jinan 250101,Shandong ,China )Abstract :According to the basic principle that sulf ur in molten steel spreads to slag at a deoxidizing atmosphere ,by improving slag making technics ,process temperature control ,argon blowing optimization ,deoxidizing ambience control in refining process ,accurate control of refining wire feeding ,and other strengthening measures ,through the improvement of slag performance ,the desulf urizing efficiency of ladle furnace is improved ,refining period is short 2ened ,production efficiency is also improved ,and the production cost is reduced ,which can lay a good foundation for the development and production of high 2purity low sulf ur steel in the f uture.K ey w ords :ladle f urnace ;refining ;desulfurization ;deoxidizing atmosphere ;temperature control作者简介:徐守亮(19712),男,硕士生,高级工程师; E 2m ail :xuslxh @ ; 修订日期:2008212217 L F 钢包精炼可对钢液实施升温、造渣、脱氧、脱硫、去夹杂、合金化和吹氩搅拌等精炼操作,使钢液成分、温度均匀,纯净度提高,从而促进钢水质量的提高和品种钢的生产开发。

吹氩技术在钢水炉外精炼中的作用

目前，钢水炉外精炼向组合化、多功能方向发展，并已形成一些较为常用的工艺组合与多功能模式：
（１）以钢包吹氩为核心，加上与喂线、喷粉、化学加热、合金成分微调等一种或多种技术相复合组成的钢水精炼站，多用于转炉与连铸生产。
（２）以真空处理装置为核心，与上述技术中之一种或多种技术复合组成的钢水精炼站，也主要用于转炉与连铸生产。
２．１钢包吹氩精炼钢包吹氩精炼工艺可以说是最早的钢水炉外精
炼工艺，也是使用最普遍和成本最低且最具生命力的一项技术。钢包吹氩精炼最初由专门的吹氩站进行，采用瓶装氩气和专用顶枪进行钢水吹氩搅拌，广泛应用于转炉、电炉、平炉等初炼炉的钢水炉外精炼，基本能达到均匀钢水成分和温度、去除夹杂物的目的。
山西冶金ＳＨＡＮＸＩＭＥＴＡＬＬＵＲＧＹ
吹氩技术在钢水炉外精炼中的作用
Ｔｏｔａｌ１０８Ｎｏ．４，２００７
李道明
（山西太钢不锈钢股份有限公司，山西太原０３０００３）
摘要：就吹氩技术在不同的钢水炉外精炼工艺生产中的应用进行了论述，不同的钢水炉外精炼方法吹氩的作
用和目的也不同。
关键词：炉外精炼钢水吹氩
中强度搅拌方式：要求钢水能产生较大的运动，钢水表面有一定的翻腾即可。此搅拌方式主要用于吹氧脱碳的前期。
弱搅拌方式：要求钢水有微弱的搅动即可，此方式主要用于精炼结束前的吹氩搅拌，主要作用是进一步促进夹杂物上浮，净化钢水。２．４ＣＡＳ（ＯＢ）精炼的钢水吹氩
ＣＡＳ是一种近年发展很快的钢包炉外精炼方法。１９７５年首先由日本新日铁八幡厂推出。进行ＣＡＳ处理时，首先用氩气喷吹，在钢水表面形成一个无渣区域，然后将隔离罩插入钢水，罩住该无渣区，使加入的合金与炉渣隔离，直接进入钢水中，在隔离罩内增设氧枪吹氧，就是ＣＡＳ－ＯＢ法。

莱钢50T精炼炉底吹氩智能控制系统的应用

莱钢50T精炼炉底吹氩智能控制系统的应用作者：王勇朱英华毕研然来源：《计算机光盘软件与应用》2013年第16期摘要：莱钢50T精炼炉底吹氩智能控制系统有2套S7 300 PLC系统组成，控制上位机安装在精炼炉主控室，吹氩控制由操作工在炉前操作箱操作，或在主控室通过工控机画面操作。

在控制系统中中可以根据工艺要求设定和修改吹氩流量曲线，手动控制或主控制台上操作，画面显示相关的报警信息，便于操作人员及时了解氩气情况并及时排除。

关键词：底吹氩；神经网络；模糊控制；PID中图分类号：TP273.51 概述特钢厂精炼炉炉底吹氩控制系投入使用后，该系统有2套PLC组成，全部为西门子S7 300 PLC系列，控制上位机安装在精炼炉主控室，吹氩控制由操作工在炉前操作箱操作，或在主控室通过工控机画面操作。

通过对精炼炉底吹氩过程控制系统进行研究与分析，并根据流体力学的有关知识建立起了被控对象的平均神经网络模型和执行机构在此模型的基础上，以实现氩气流量的精确控制。

通过仿真结果可知，莱钢50T电炉控制策略与常规的PID控制相比，具有较强的棒性和良好的动态性能。

随着科技的发展，用户对钢材的质量提出了越来越高的要求。

因此炉外精炼已成为现代化钢厂的重要组成部分，本次改造莱钢50T电炉炉底吹氩将较传统的吹氩装置的优势。

（1）节能：本机吨钢吹氩量仅为传统吹氩装置的三分之二。

（2）较传统吹氩装置更能有效地提高钢的纯净度和质量。

（3）较传统吹氩装置钢夜升温快，精炼时间缩短20%。

（4）绿色环保，100%吹气搅拌成功。

2 精炼炉底吹氩系统2.1 莱钢50T精炼炉底吹氩的原理钢水进人钢包后，Ar气通过钢包底部的透气砖不断吹人钢液中，形成大耸的小氩气泡，这些小气泡对于钢水中的有害气体N2，02，H2等来说，这些有害气体溶解在钢液中的其他气体不断向氩气泡中扩散；扩散过程中。

和氢氮在氩气泡中的分压力随着气泡上长而增加，但气泡在钢液中受热膨胀，氢和氮的分压力仍能保持较低的水平，故上浮过程中继续吸收氢和氮，最后随着氩气泡上浮而逸出钢液。

底吹氩控制设计书

1 绪论1.1 选题的背景随着科技的发展, 用户对钢材的质量提出了越来越高的要求。

电弧炉是目前国内外主要的炼钢设备之一。

然而电弧炉炼钢过程中存在一个不足之处是熔池内部及钢渣之间的搅拌作用差，致使传质、传热速率低，从而带来熔化速度和氧化反应速度慢，钢液成分和温度不均匀，脱硫、脱磷速度低，工人劳动强度大，能耗高，冶炼时间长等一系列问题。

从技术上看，钢材的质量主要表现在其纯洁度高、各相异性小、合金成分偏差范围小等方面。

钢中杂质含量高，加上钢的各相异性差别大，必然导致钢材的力学性能在不同的方向上有较大差异。

传统的炼钢工艺和装备难以满足高质量要求，因此必须采用炉外精炼技术。

近年来炉外精炼技术的不断发展，要求炉外精炼的效果要好，时间要短，要具备能够和转炉匹配的快工艺节奏。

精炼炉底吹氩炼钢技术具有成本低、操作方便、搅拌效果好的优点，并由此产生了一系列极其有益的冶金效果。

它可以明显缩短冶炼时间、降低能耗、提高脱硫脱磷能力，促进合金均匀化。

冶炼不锈钢时可促进去碳保铬，增加合金收得率，并且可大大降低工人的劳动强度。

底吹氩技求被国内的大多数精炼炉所采用，但是由于该过程的不仅涉及到气体与高温液体间的传热、传质及动量的传递，而且还涉及到钢液的湍流流动与混合、合金添加剂的熔化和钢渣化学反应的热力学与动力学等，因此，从系统的观点看，在精炼炉底吹氩过程中，由于被控对象的非线性、数学模型的不确定性及系统工作点的剧烈变化等因素，要采用常规的控制策略难以实现对氩气流量进行精确控制。

底吹氩精炼技术在石钢公司的LF炉中已经使用，并取得一定效果，但一直是人工手动操作，氩气的流量、压力的控制要依靠人动手动调节，取得的精炼效果不明显。

本文论述的智能底吹氩优化工艺项目就是针对石钢转炉底吹氩系统进行改进和完善,可以基本实现吹氩的自动控制.对石钢的 45#钢, 40Cr, 20CrMo, 60Si2Mn等品种的钢的质量提升将会起到一定的作用。

1.2 本文的结构本文从软件开发前的准备工作，理论基础，开始实现以及对该软件的展望作了详细的阐述。

1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

钢包底吹氩系统的改进
【摘要】本文介绍了宝钢集团新疆八一钢铁有限公司第一炼钢厂150吨转炉
钢水罐车钢包吹氩系统，在出钢位置时高压胶管损坏过快，严重影响生产节奏，
通过对吹氩引进装置、高压胶管和吹氩卷筒配重进行改造后，提高了生产效率，
改善了钢水质量，降低了工人的劳动强度，节约了维护成本。

【关键词】吹氩引进装置；高压胶管；吹氩卷筒配重
Improvement of Ladle Bottom Argon Blowing System
XIAO Ji-hua
（Xinjiang Bayi Iron and Steel Co., Ltd，Urumqi Xinjiang，830022）
【Abstract】The Baosteel Group Xinjiang eight one iron and Steel Co. Ltd. in
No.1 Steelmaking Plant of 150 tons of converter ladle car ladle argon blowing system,
the tapping position when the pressure hose is damaged too fast, the serious influence
production rhythm, through the introduction of argon blowing device, high pressure
hose and argon blowing drum weight modification, improve production efficiency,
improve the molten steel quality, reducing the labor intensity of workers, saving the
cost of maintenance.

【Key words】The introduction of argon blowing device；High pressure hose；
Argon blowing drum weight

1钢包底吹氩系统功能描述
宝钢集团新疆八一钢铁有限公司第一炼钢厂150吨转炉钢水罐车钢包吹氩
在吹氩站工艺处理过程之中，通过钢包底部的透气砖通入惰性气体对钢水进行搅
拌，达到钢包内钢水温度及其成分均匀的目的，从而提高钢水质量。惰性气体流
量的控制由阀站完成，该系统与钢包底部透气砖配合，通过连接接头来供应氩气。
所有的自动控制阀门和惰性气体控制柜都安装在主操作平台上的控制阀站内，现
场操作盘设OP屏，同时转炉出钢操作台可以进行控制，并且同控制室内的可编
程控制器保持连接。每路单独控制，流量为1～40Nm3/h，配管采用不锈钢管及
高压胶管进行连接。

吹氩设备组成：
主要由阀站本体（切断阀、流量调节阀、压力检测仪表、球阀及现场操作盘
等）、吹氩卷筒、吹氩卷筒配重、高压胶管、吹氩管引进装置、快换接头等组成。

2概况
150吨转炉钢水罐车钢包吹氩，自投入使用以来，在出钢位置时，吹氩管引
进装置在钢水罐车右侧（如图1），高压胶管正好通过钢水罐车全程与氩气卷筒
相连接，出钢时往钢包中加入合金、碳粉等，引起钢渣、钢水喷溅，导致高压胶
管外皮经常烧损及内部胶皮老化，加上卷筒配重直接有高压胶管牵引，造成高压
胶管漏气、拉长、断裂等故障发生。严重影响了转炉生产节奏，造成钢水质量下
降，有时造成停产，同时也增加了成本。

3改进措施
为了彻底解决以上问题，经过分析确定了以下改进措施（如图2）。
（1）将吹氩管引进装置及高压胶管远离喷溅区域，采用钢管将吹氩管引进
装置从钢水罐车右侧移置左侧并向钢水罐车外延伸3.5米，高压胶管从钢管内引
进到钢包，有效减少钢水、钢渣喷溅到高压胶管上；

（2）钢包底吹氩原使用的高压胶管每根40米长，当发生漏气或断裂时，只
能整根更换，由于胶管较长，更换难度大、时间较长，严重影响了生产的正常组
织，经分析发生损坏率最高的部位在离钢水罐车最近的10米内，因此将高压胶
管改为四根10米长的胶管，并使用对丝连接，当发生高温烧损时，只需更换损
坏的一段胶管；

（3）吹氩卷筒配重原设计为1500kg，高压胶管在受高温时，非常容易被拉
长变细，造成漏气，通过分析及现场试验，在保证现场各设备功能的前提下，最
终将配重质量改为1000kg，有效控制了高压胶管被拉长；

（4）采用石棉布对离钢水罐车近的10米高压胶管进行防护。
4结论
通过技改，为生产节约了宝贵时间，提高了钢水质量，而且降低了维护成本，
每套吹氩系统每年节约维护成本达27万元，效果非常显著，在行业中有借鉴作
用。

【参考文献】
［1］《机械设计手册》编委会编著．机械设计手册．３版[M]．北京：机械
工业出版社，2004．

［2］王先逵，主编．机械制造工艺学[M]．北京．机械工业出版社，2006．
［3］张芳，主编．转炉炼钢[M]．北京：化学工业出版社，2008．